Введение

Реперфузионный период является одним из сложных и ответственных этапов кардиохирургического вмешательства с применением искусственного кровообращения (ИК). Он начинается с момента снятия зажима с аорты и возобновления коронарного кровотока до восстановления самостоятельной адекватной сердечной деятельности.

Появление кровотока в ишемизированном миокарде может само по себе приводить к нежелательным последствиям. Этот феномен получил название «синдром реперфузии миокарда» (СРМ). Факторами, оказывающими наибольшее влияние на развитие СРМ, являются гиперпродукция активных форм кислорода, перегрузка кардиомиоцитов ионами кальция, быстрая нормализация pH в тканях, активация протеолитических ферментов, а также эмболизация дистальных отделов коронарных сосудов, воспаление и эндотелиальная дисфункция с отеком перикапиллярных тканей в случае развития феномена невосстановления коронарного кровотока (ФНКК, «no-reflow») [1, 2].

Основное развитие концепция реперфузионного повреждения миокарда получила лишь в 80—90-х гг. XX столетия, однако отметим, что еще в 1962 г. П.А. Куприянов и соавт. в общих чертах описали возможные осложнения, возникающие при восстановлении коронарного кровотока, а также методы профилактики этих осложнений [2—4]. T. Lindsay назвал повреждения, возникающие при ишемии и реперфузии, «двойным ударом» по миокарду [5].

Клиника СРМ за счет преобладающего элемента повреждения миокарда может выражаться в следующих формах: диастолическая дисфункция миокарда, нарушения сердечного ритма, ФНКК и необратимое повреждение миокарда [6]. Реперфузионные повреждения миокарда разделяют на обратимые и необратимые, что во многом определяется продолжительностью предшествующей ишемии. Так, если время ишемии не превышало 20 мин, то реперфузионные осложнения носят, как правило, обратимый характер. Если же ее срок был >30 мин, то наступают необратимые изменения, проявляющиеся увеличением зоны некроза [7].

Для профилактики СРМ предложены разнообразные подходы. Все они основаны на концепции «модифицированной реперфузии», т.е. создания фармакологическим и нефармакологическим путем таких условий восстановления сократимости миокарда, в которых будет устранен или ослаблен хотя бы один из компонентов острого реперфузионного повреждения.

Предотвращение «оглушения» миокарда и обеспечение восстановления функции обратимо поврежденных кардиомиоцитов в период восстановления сердечной деятельности перед снятием зажима с аорты может достигаться перфузией коронарного русла теплой оксигенированной кровью («hot shot») с добавлением неотона в концентрации 10 ммоль/л для пополнения высокоэнергетических соединений миокарда [8—10]. Также чрезвычайно важную роль в профилактике повреждения миокарда играют своевременное и адекватное применение кардиотоников и механических систем вспомогательного кровообращения при наличии признаков острой сердечной недостаточности. Предложенные способы защиты миокарда позволяют лишь частично предотвратить реперфузионные повреждения, не предполагают алгоритма ведения реперфузионного периода, а также не включают меры профилактики реперфузионных повреждений в течение основного этапа операции.

Цель работы — разработать алгоритм ведения реперфузионного периода, позволяющий обеспечить более эффективное восстановление функции сердца после длительного периода ишемии миокарда.

Материал и методы

Нами предложен алгоритм профилактики синдрома реперфузии миокарда, который включал следующие элементы:

1. При открытых операциях на сердце в условиях ИК, сопровождаемых вскрытием полостей сердца, предлагается использовать углекислый газ для уменьшения выраженности воздушной эмболии, так как он тяжелее воздуха в 1,53 раза (удельный вес углекислого газа составляет 1,98 кг/м³). Способ реализуется следующим образом: перед вскрытием полостей сердца углекислота по отдельной магистрали через ротаметр подается в полость вскрытого перикарда с давлением 0,2 мПа и объемной скоростью 2—3 л/мин, при этом происходят вытеснение и замещение атмосферного воздуха в области операционного поля углекислотой. Углекислый газ подается на протяжении всего основного этапа операции. Подача прекращается после герметизации полостей сердца и снятия зажима с аорты.

2. Перед снятием зажима с аорты осуществляется ретроградная тепловая кровяная перфузия коронарного русла с добавлением магния и лидокаина со скоростью 200 мл/мин в течение 2 мин. В перфузате аппарата ИК при этом должны быть достигнуты следующие параметры: гематокрит 25—30%, Ca²⁺ 1,2—1,3 ммоль/л, K⁺ 4,5—5,5 ммоль/л, Hb 80—100 г/л, нормогликемия, ВЕ+ 2—3.

3. После снятия зажима с аорты продолжается полное ИК с разгрузкой ЛЖ, ретроградная кардиоплегическая канюля удаляется, чтобы не препятствовать кровотоку в коронарном синусе. Продолжительность периода контролируемой реперфузии зависит от времени глобальной ишемии миокарда, выраженности гипертрофии, характера восстановления сердечной деятельности, динамики изменений ЭКГ и составляет от 10 до 20 мин, но не менее 10 мин с момента восстановления регулярного ритма или начала временной кардиостимуляции. Критериями окончания периода реперфузии считают стойкую нормализацию ритма, возвращение комплекса ЭКГ к дооперационной картине, а также появление адекватного ответа миокарда на нагрузку объемом.

4. При сохраняющейся полной блокаде одной из ножек пучка Гиса, проявляющейся признаками диссинхронии миокарда, отключение от ИК осуществляется на фоне временной бивентрикулярной ресинхронизирующей кардиостимуляции. Следует избегать длительных периодов фибрилляции желудочков.

5. В случае появления на ЭКГ признаков ишемии и нарушений ритма, предположительно связанных с газовой эмболией, а также при визуальном обнаружении пузырьков газа в коронарных сосудах проводится массаж сердца на фоне введения нитропрепаратов и повышения перфузионного давления.

6. В периоде контролируемой реперфузии необходимо избегать применения симпатомиметиков. Работа сердца и показатели центральной гемодинамики корректируются оптимизацией пост- и преднагрузки, частоты сердечных сокращений применением временной электрокардиостимуляции.

7. В реперфузионном периоде полезно введение нитроглицерина, лидокаина и магния сульфата для коррекции и профилактики нарушений ритма, профилактики воздушной эмболии, улучшения микроциркуляции и стабилизации мембран кардиомиоцитов.

8. Если через 20 мин после снятия зажима с аорты указанные мероприятия не позволяют оптимизировать сердечную деятельность, назначают инотропные препараты, адреномиметики, вазопрессоры. В случае выраженной сердечной недостаточности производится подключение вспомогательного кровообращения: обход ЛЖ, внутриаортальная баллонная контрпульсация и т.п.

Основные цели перечисленных мероприятий: сохранение электромеханической неподвижности миокарда в первые 3—5 мин реперфузионного периода для быстрого восстановления энергетических резервов и предупреждения внутриклеточной аккумуляции кальция, постепенное согревание миокарда теплой кровью (для предотвращения «теплового удара» после холодовой кардиоплегии), отмывание миокарда от кардиоплегического раствора, создание высокой буферной емкости реперфузионного раствора для нейтрализации постишемического ацидоза и профилактики активации свободных радикалов, эффективная работа дренажа ЛЖ с целью профилактики его растяжения и контроля напряжения миокарда.

Для оценки эффективности предложенного алгоритма был проведен анализ течения периоперационного периода у 70 больных, которым с 2017 по 2022 г. в одной клинике были выполнены операции на сердце в условиях ИК. Критерием включения в исследование являлось выполнение пациенту сочетанного вмешательства (коронарное шунтирование с коррекцией клапанной патологии, операции при многоклапанных пороках), что требовало длительного периода ИК и потенциально могло привести к СРМ.

Больные были рандомизированы на 2 группы: 1-ю (основную) — 35 пациентов, которым реперфузионный период проводили по предлагаемому нами алгоритму, 2-ю (контрольную) — 35 пациентов, у которых реперфузионный период осуществляли по общепринятой методике.

Статистический анализ

Статистическая обработка материала выполнена с использованием пакетов программного обеспечения SPSS версии 22 («IBM Corp.», Armonk, США). Проверка распределения показателей на нормальность проводилась с помощью W-критерия Шапиро—Уилка. Категориальные данные представлены в виде единиц и процентов (долей). Количественные данные представлены как среднее±стандартное отклонение (M±SD) или медиана (25-й и 75-й процентили) в зависимости от распределения. Количественные показатели в группах пациентов с нормальным распределением переменных оценивали по t-критерию Стьюдента. Если количественные признаки имели неправильное распределение, то они были описаны при помощи медианы и интерквартильного размаха. Сравнение двух несвязанных групп проводили при помощи критерия Манна—Уитни. Уровень значимости принимали равным 0,05, что соответствовало критериям, принятым в медико-биологических исследованиях.

Клиническая и демографическая характеристика пациентов представлена в табл. 1.

Таблица 1. Характеристика пациентов

Большинство пациентов исходно имели клиническую картину III и IV функционального класса сердечной недостаточности по NYHA.

Результаты эхокардиографии представлены в табл. 2.

Таблица 2. Данные дооперационной эхокардиографии

Согласно данным дооперационной эхокардиографии, более ¹/₂ пациентов обеих групп имели признаки гипертрофии миокарда. Фракция выброса <50% выявлена у 9 (25,7%) пациентов 1-й группы и 8 (22,9%) — 2-й группы.

Таким образом, по большинству признаков, характеризующих тяжесть исходного состояния, пациенты обеих групп значимо не различались.

Все оперативные вмешательства выполняли в условиях кровяной холодовой кардиоплегии. Перфузия проводилась при нормотермии или поверхностной гипотермии: температура в пищеводе составляла 33—36 °C. Параметры экстракорпорального кровообращения представлены в табл. 3.

Таблица 3. Параметры экстракорпорального кровообращения

Характеристика операций представлена в табл. 4.

Таблица 4. Характеристика операций

Результаты

Характеристика восстановительного периода в исследуемых группах представлена в табл. 5.

Таблица 5. Течение восстановительного периода

Применение данного алгоритма позволило существенно снизить частоту использования, дозировку и количество антиаритмических, вазопрессорных и инотропных препаратов при отключении от ИК (28,6% против 51,4%), а также частоту применения ВЭКС и ВАБК (22,8% против 37,1%, 5,7% против 14,3% соответственно).

Необходимо отметить, что время нормализации сегмента ST в период реперфузии в 1-й группе было значительно короче: 10 [8; 15] против 15 [10; 19] мин во 2-й группе. При этом продолжительность реперфузионного периода в группах была незначимой: 15 [12; 17] мин в 1-й группе и 12 [10; 12] мин во 2-й группе.

Во время реперфузии у пациентов 2-й группы практически сразу прибегали к назначению инотропных и вазопрессорных препаратов, а также у ЭКС. Эти мероприятия не всегда были эффективными и лишь приводили к неполноценному восстановлению «оглушенных» кардиомиоцитов и необратимым повреждениям миокарда. У пациентов 1-й группы ждали восстановления функции миокарда, проводив лишь мероприятия по профилактике газовой микроэмболии: после повышения перфузионного давления (увеличивая постнагрузку объемом или вазопрессорами) использовали нитропрепараты и массаж сердца для дистального прохождения микропузырьков по коронарному руслу и выхода газовых эмболов из полостей сердца. При этом продолжал работать активный дренаж корня аорты и дренаж ЛЖ.

Для оценки интраоперационной защиты миокарда и методики реперфузии проведено сравнение дозировки и длительности инотропной поддержки в течение первых 3 сут после операции (табл. 6), а также частоты использования адреналина для отключения от ИК.

Таблица 6. Дозы адреномиметиков (по дофамину) в течение первых 3 сут после операции (мкг/кг´мин)

Как показывают данные из табл. 6, имеются достоверные различия между группами как по дозировке инотропных препаратов, так и по длительности их применения в раннем послеоперационном периоде. Также отмечено различие в группах по частоте использования адреналина для отключения от ИК. Меньше всего адреналин потребовался в 1-й группе (6 человек), тогда как во 2-й группе его применяли у 12 пациентов. Применение предлагаемой методики реперфузии миокарда, а также интраоперационное использование углекислого газа позволили снизить уровень инотропной поддержки и ее длительность в среднем в 2 раза.

У всех пациентов в обеих группах удалось восстановить эффективное кровообращение (с адреномиметиками или ВАБК либо без них), что позволило успешно завершить операцию. Дальнейшее наблюдение за течением раннего послеоперационного периода показало, что депрессия функции миокарда, которая выражалась в развитии синдрома малого выброса, потребовавшего терапии инотропными препаратами, достоверно реже (p<0,05) развивалась у пациентов 1-й группы (28,6% против 51,4%).

Характеристика ближайшего послеоперационного периода представлена в табл. 7.

Таблица 7. Характеристика ближайшего послеоперационного периода

Более благоприятное течение периода реперфузии способствует и более раннему восстановлению пациентов в отделении реанимации, о чем свидетельствует сокращение продолжительности искусственной вентиляции легких и срока пребывания в отделении реанимации.

Применение методики контролируемой реперфузии миокарда, а также использование углекислого газа в качестве профилактики воздушной эмболии при операциях по поводу сочетанных пороков сердца, сопровождающихся длительным периодом глобальной ишемии миокарда, приводит к снижению частоты фибрилляции желудочков на этапе остановки и восстановления сердечной деятельности. Сводится к минимуму использование инотропной стимуляции в период реперфузии, уменьшаются ишемические изменения миокарда, нарушения ритма и проводимости.

Подача углекислого газа в полость раны позволяет значительно сократить количество, а также выраженность стойких нарушений ритма, возникающих после снятия зажима с аорты, в случае попадания газовых микропузырьков в коронарные сосуды. В случае попадания воздуха в коронарные сосуды со стойкими нарушениями ритма и изменениями сегмента ST необходимо после повышения перфузионного давления использовать нитропрепараты и массаж сердца для дистального прохождения воздуха по коронарному руслу.

После возобновления самостоятельной сердечной деятельности, реперфузии, восстановления узкого сердечного комплекса на мониторе, адекватной реакции миокарда на нагрузку объемом (появление сердечного выброса) и проверки возможности навязывания сердечного ритма с помощью ЭКС перфузиолог начинает снижать производительность перфузии, одновременно ограничивая приток крови в аппарат ИК и восстанавливая адекватную преднагрузку. Объемная скорость перфузии снижается под тщательным контролем показателей центральной гемодинамики (ЧСС, АД, ЦВД, давление в левом предсердии/легочной артерии). При необходимости анестезиолог подбирает дозу инотропной и/или вазопрессорной поддержки. Когда объемная скорость перфузии достигает 10% от расчетной, ИК прекращают. Перфузию останавливают при температуре в носоглотке не менее 37 °C, ЦВД и давлении в левом предсердии на уровне, обеспечивающем оптимальное среднее АД (>80 мм рт.ст.), адекватных диурезе и частоте сердечных сокращений (80—100 уд/мин).

Вывод

Предлагаемый алгоритм реперфузии и методика применения углекислоты при операциях на открытом сердце направлены на минимизацию воздействия повреждающих факторов на миокард в первые минуты после периода глобальной ишемии с целью обеспечения восстановления функции обратимо угнетенных кардиомиоцитов, а также предотвращения «гемодинамического, кислородного и теплового ударов» на холодный аноксированный миокард.

При дальнейшем совершенствовании методики защиты миокарда нам представляется наиболее целесообразным сосредоточиться не столько на технических аспектах перфузии и охлаждения миокарда в период пережатия аорты, сколько на поддержании метаболизма и функции желудочков сердца в ближайшие 6—8 ч после основного этапа операции.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.